Modular Building System with Rocking Cross-Laminated Timber Panels for Reusable Construction
A pesquisa examinou um sistema modular no qual painéis de madeira laminada cruzada formam os principais elementos de suporte de carga. Os módulos de parede e piso são conectados por meio de componentes metálicos e dispositivos amortecedores baseados em atrito.
Durante um terremoto, o sistema permite o balanço controlado dos painéis de madeira em vez de depender inteiramente da rigidez para impedir o movimento. As cargas gravitacionais dos pisos ajudam a devolver a estrutura à sua posição original e limitam a deformação lateral permanente.
Um amortecedor de fricção dissipa a energia sísmica por meio do deslizamento controlado entre os componentes metálicos. Quando o edifício é submetido a movimentos laterais, o amortecedor acomoda parte da deformação e ajuda a proteger os painéis de madeira.
O sistema testado concentra a deformação inelástica em componentes metálicos de custo relativamente baixo que podem ser inspecionados e substituídos. A abordagem é comparável a fornecer ao edifício elementos de proteção substituíveis.
A resistência do amortecedor, a pré-tensão do parafuso e a precisão da instalação devem ser projetadas. Conectores metálicos genéricos não podem ser substituídos sem avaliação estrutural.
A equipe de pesquisa testou um espécime de construção em grande escala no Laboratório Europeu de Avaliação Estrutural usando testes cumulativos de terremotos híbridos com movimentos do solo progressivamente mais fortes.
De acordo com o resumo da pesquisa publicado pelo Centro Comum de Pesquisa da UE:
Esses resultados estão relacionados ao sistema e às condições testados. Eles não devem ser interpretados como valores de desempenho para cada edifício modular de madeira.
Uma estrutura convencional pode reter uma deformação lateral permanente após um forte terremoto. Mesmo que não entre em colapso, o desvio residual excessivo pode tornar o reparo economicamente impraticável.
Uma estrutura de recentralização pode retornar perto de sua posição vertical original após o término do movimento do solo. Um menor desvio residual pode reduzir o risco de demolição e a extensão dos reparos pós-terremoto.
A recentralização ainda deve ser considerada junto com a capacidade de carga, dissipação de energia, segurança da conexão e proteção de componentes não estruturais.
O sistema segue uma abordagem de design para desconstrução. As conexões mecânicas podem ser desmontadas em vez de depender inteiramente de juntas permanentes que são difíceis de separar.
Sujeito à inspeção estrutural e às condições do material, os módulos e componentes podem ser reutilizados após a desmontagem de um edifício. Isso pode reduzir o desperdício de construção e permitir que os mesmos elementos estruturais atendam a vários ciclos de vida de edifícios.
As aplicações potenciais incluem instalações públicas temporárias, edifícios para grandes eventos, infraestrutura pós-desastre e projetos que requerem realocação futura.
Não necessariamente. Os testes em grande escala fornecem evidências importantes de viabilidade técnica, mas a implantação no mercado exige trabalho adicional, incluindo:
Diferentes alturas de edifícios, cargas e zonas sísmicas exigem cálculos de engenharia separados. Os parâmetros de teste não podem ser copiados diretamente em um projeto não relacionado.